中心城市粮食安全系统分析①

赵黎明 李会宝 吴文清

(天津大学 管理学院,天津 300072)

中心城市粮食安全系统分析①

赵黎明 李会宝 吴文清

(天津大学 管理学院,天津 300072)

中心城市粮食安全系统包括粮源子系统、消费子系统、产业子系统、监测执法子系统、目标子系统、应急子系统等子系统。中心城市粮食安全系统主要由粮食储备、粮食供应、粮食波动与粮食生产、粮食需求、粮食调控描述。中心城市粮食安全水平主要取决于该中心城市粮食产业发展政策、居民消费水平、粮食安全应急机制、质检执法网络状况等粮食安全的内在环境,粮食产业发展政策对中心城市粮食安全十分重要。

中心城市;粮食安全;布鲁塞尔模型

中心城市是指在一定区域内和全国社会经济活动中处于重要地位、具有综合功能或多种主导功能、起着枢纽作用的大城市和特大城市。作为经济中心、流通中心、政治和行政管理中心、交通运输中心、信息与科技中心和人才密集之地,中心城市粮食安全对于区域乃至全国粮食安全具有举足轻重的作用。随着我国城市化进程加快,中心城市人口不断增加,对口粮需求也随之增长;工业发展迅速,工业用粮需求迅速增长;同时耕地面积不断缩小,粮食自给能力不断下降,而城市居民粮食储备很少,粮食产销缺口不断扩大,这些都增加了中心城市粮食安全工作的难度。粮食安全问题一直受到众多学者广泛和持久的关注。①国家发改委产业经济研究所课题组:《国中长期粮食安全若干重大问题研究综述》,《经济研究参考》2006年第 63期。不过,目前的研究对象主要着眼于全球性粮食安全、②洪凯:《世界粮食危机影响下的东南亚国家粮食安全问题及中国的对策》,《东南亚研究》2008第 6期。国家层面的粮食安全以及区域性粮食安全,③刘克强:《对中国粮食安全问题的研究》,《首都经济贸易大学学报》2008第 5期。李玉平、蔡运龙:《区域耕地 -人口 -粮食系统动态分析与耕地压力预测》,《北京大学学报》(自然科学版)2006年第 3期。研究的内容主要集中于粮食产需对粮食安全的影响,④卢锋、谢亚:《我国粮食供求与价格走势 (1980～2007)》,《管理世界》2008第 3期。傅泽强、蔡运龙、杨友孝、戴尔阜:《中国粮食安全与耕地资源变化的相关分析》,《自然资源学报》2001年第 4期。对中心城市粮食安全的研究则不够充分。本文利用耗散结构论中的布鲁塞尔模型,对中心城市粮食安全的各因素之间的互动机制和非平衡演化进行深入分析,试图揭示影响中心城市粮食安全的因素及其之间的相互关系,提出中心城市粮食安全的优化稳定状态。

一、中心城市粮食安全系统结构

系统结构是系统内部组成要素之间的相互关系和有机联系,是系统的内部组成。中心城市粮食安全系统结构指系统内部涉粮的各要素、各方面及其相互之间的关系和有机联系。系统功能则是指中心城市粮食安全系统与外界环境的相互作用,是系统结构的外部表现。中心城市粮食安全系统的结构与功能是密切联系的,一定的系统结构就有一定的功能,结构决定功能。像中心城市粮食安全系统这样的人与粮食相互作用的复杂巨系统,是以粮食为载体,由粮食资源、社会、经济等子系统构成的复合系统,各子系统内部又由若干子系统组成。各子系统之间相互联系,相互制约,构成一个有机整体。任何一个子系统的行为都会影响中心城市粮食安全系统的整体功能的发挥。中心城市粮食安全系统包括粮源子系统、消费子系统、粮食产业子系统、粮食监测执法子系统、粮食目标子系统、粮食应急子系统等。粮食产业子系统在中心城市粮食安全中处于核心地位,包括粮食收储、粮食加工、粮食供应三个方面。中心城市粮食安全系统不仅具备稳定性、层次性、开放性、相对性等特性,还具有社会功能、经济功能、生态功能、技术功能、金融功能等功能。

中心城市从原粮系统获得粮食资源 (中心城市的本地生产的粮食和外购粮食),而后通过粮食产业系统的收储、加工、供应等环节,将粮食转化或加工成产品,提供给中心城市居民。控制中心城市粮食安全系统基本过程的是粮食产业、消费水平和应急机制。消费水平由人口规模、收入水平、物价水平决定。粮食产业决定了城市居民与粮食相互作用的方式,消费水平决定了中心城市粮食安全系统中人与粮食相互作用的规模和强度。应急机制对粮食产业和消费水平有直接的影响,从而间接地决定了中心城市粮食安全系统的基本过程。

二、中心城市粮食安全子系统的相互作用及其衡量

(一)中心城市粮食安全系统的相互作用

中心城市粮食安全系统中,人与粮食的相互作用即粮食系统和社会经济系统的相互作用,发生在社会物质产品的生产和消费的过程中。中心城市粮食产业系统的运行机制和效率对居民的消费结构和规模产生影响,而人口规模和消费结构的变化对中心城市粮食产业产生作用,影响着中心城市粮食产业系统的运转。中心城市居民的消费直接影响着粮食安全的目标,中心城市居民收入提高和消费的升级对中心城市粮食安全目标提出了更好要求。中心城市粮食监测执法系统分别与粮食产业系统和粮食目标系统互为作用,并影响着粮食消费系统。中心城市粮食监测执法系统保障着粮食消费目标的实现,粮食消费目标的实现也需要粮食监测执法队伍提供保障。粮食监测执法系统维护粮食产业系统的秩序,为中心城市粮食产业系统提供良好的市场法治环境。粮食监测执法系统通过动态的市场跟踪,为粮食应急决策部门提供基础性的数据支持,粮食应急子系统通过应急预案和应急机制保障粮食目标系统的实现。

(二)中心城市粮食安全系统安全性衡量

构成中心城市粮食安全系统的粮食和社会经济两个子系统是互为环境的。根据对中心城市粮食安全系统结构的分析,中心城市粮食安全系统主要由粮食储备、粮食供应、粮食波动与粮食生产、粮食需求、粮食调控等要素组成。其中粮食储备、粮食供应、粮食波动属于粮食系统;粮食生产、粮食需求、粮食调控属于社会经济系统。中心城市粮食系统的储备、供应和轮换都是有限度的。如果超过这个限度,整个系统将存在风险。中心城市粮食系统通过轮换,储备满足中心城市粮食安全的一定数量和质量的粮食,以应对突发事件的冲击,保证居民的粮食供应。中心城市居民活动不仅常常是粮食系统的最主要破坏因素,也是最强有力的适应和变革因素。中心城市粮食管理者的决策要符合可持续发展要求,使经济、社会和环境整体结构最优。要改善不符合中心城市粮食安全要求的管理制度、手段和机制,加强和提高对粮食的调控能力。

三、中心城市粮食安全系统的布鲁塞尔模型

本文尝试运用布鲁塞尔模型研究中心城市粮食安全系统的演化过程。布鲁塞尔模型的反应方程组可以描述为 A在催化器 k1作用下生成 X;B和 X在催化器 k2作用下生成Y和 D;二倍的 X和 Y在催化器 K3作用下生成 3倍 X;X在k4作用下生成 E。A,B为反应物,在反映过程中不断地消耗并能充分补充;D,E为生成物,反应过程中不断被取走,以使反应能正常进行;X,Y是中间产物;ki为反应中的催化剂,它的数量多少影响反应速度。其中A:表示中心城市粮食产业发展政策;B:表示中心城市粮食安全的内在环境 (主要包括居民消费水平,粮食安全应急机制,质检执法网络状况等);X可以理解为政府对中心城市粮食产业的补贴;Y:可以理解成中心城市粮食库存、加工能力;D:中心城市粮食产业;E:中心城市粮食安全水平。

在整个模型中,中心城市粮食安全系统粮食产业发展政策A,中心城市粮食安全的内在环境是初始反应物,中心城市粮食产业D和中心城市粮食安全水平 E是反应生成物,X、Y分别代表中心城市粮食产业的补贴和中心城市粮食库存、加工能力,是中心城市粮食安全系统的“中间产品”,ki(i=1,2,3,4)为反应中的催化剂,代表环境的影响。良好的内外部环境有助于推动反应速度,加快反应进程;反之,则会阻碍中心城市粮食安全系统发展的进程。中心城市粮食安全系统的布鲁塞尔模型表示,中心城市粮食安全水平主要取决于该中心城市粮食产业发展政策和居民消费水平和粮食安全应急机制、质检执法网络状况等粮食安全的内在环境,在政府对中心城市粮食产业补贴以及中心城市粮食产业发展的作用下,经过中心城市粮食安全系统中间因素的相互作用,形成有序的中心城市粮食产业和安全的中心粮食水平。中心城市粮食安全系统的演化具有五种可能,分别为不稳定节点、不稳定焦点、系统发散形成的耗散结、稳定节点和稳定焦点。在不稳定节点情形下,对中心城市粮食安全系统稳定态的任意扰动,可使中心城市粮食安全系统远离稳定态;在不稳定焦点情形下,中心城市粮食安全系统会出现耗散结构分支,形成新的有序结构,当系统失稳后,由于中心城市粮食安全系统内部非线性因素的相互作用,系统不断向高级有序方向发展,中心城市粮食安全系统发散形成耗散结,此时对中心城市粮食安全系统稳态的扰动会使其偏离稳定态,不过演化的方向趋近于另一个稳定态;在稳定节点情形下,中心城市粮食安全系统的演化趋向于稳定态;在稳定焦点情形下,中心城市粮食安全系统的稳定态具有震荡特点。

四、中心城市粮食安全系统演化分析

要提升中心城市粮食安全水平,必须减少中心城市粮食安全系统的无序度,使整个系统的熵小于 0,因此系统必须加大与外界进行负熵交换,即吸收约束系统无序度的信息。但系统又不能吸收过多的负熵,否则制约中心城市粮食安全系统的自我进化。因此中心城市粮食安全系统建设的关键是采取适当的开放度,使外部的负熵能够流人系统,与系统内部的正熵抵消。从耗散结构模型来看,要使系统向稳定的有序状态演化,则使反应物浓度满足参数条件且 b>1+a2且ω<4a2,才产生自组织行为。对于中心城市粮食安全系统,当 b对中心城市粮食安全保障系统冲击达不到相应“阈值”时,目前的中心城市粮食安全系统能够继续运行并且是有效的;当当 b对中心城市粮食安全保障系统冲击超过一定“阈值”时,旧的中心城市粮食安全保障系统就不再适用,反而成为中心城市粮食安全系统发展的障碍。良好的中心城市粮食产业发展政策作用于中心城市粮食安全系统呈现有序的变化是非常明显的,因此中心城市粮食产业发展政策对中心城市粮食安全是十分重要的。

(1)当ω<0时,系统是稳定的,表明当中心城市粮食发展的内部环境较好,而中心城市粮食产业发展的政策滞后时,系统是稳定的,但是这种稳定不是所希望的,而是那种孤立的“死”的结构,这种稳定会导致中心城市粮食安全水平停滞不前。

(2)当ω>0时,系统是失稳的,系统就有可能出现耗散结构,这种情况表明中心城市粮食产业发展的政策超前于中心城市粮食的储存加工能力时,系统是不稳定的,随着中心城市的发展,财政补贴将加大,粮食产业保障中心城市粮食安全水平,整个系统会朝着新的有序方向不断演化,这是理想的结果。

F299.24

A

1003—4145[2010]08—0113—02

2009-07-25

赵黎明,博士,天津大学管理学院教授、博士生导师。李会宝,山东省济南市粮食局局长,天津大学管理学院博士研究生。

吴文清,博士,天津大学管理学院副教授。

(责任编辑:佘克)